O documento descreve a estrutura e funções da membrana plasmática celular. A membrana é formada por uma bicamada lipídica com proteínas inseridas que controla a passagem de substâncias e permite a comunicação celular. Sua estrutura dinâmica de lipídios e proteínas confere propriedades de semipermeabilidade seletiva e movimento de moléculas através da membrana.

1. Todas as células devem se
alimentar e se comunicar com o
meio extracelular

2. MEMBRANA PLASMÁTICA

3. FUNÇÕES DA MEMBRANA
PLASMÁTICA
 Constitui uma barreira permeável seletiva que controla a
passagem de íons e pequenas moléculas.
 Forma o suporte físico para a atividade ordenada das enzimas
nela contidas
 Possibilita o deslocamento de substâncias no citoplasma
através da formação de pequenas vesículas.
 Realiza a endocitose e a exocitose.
 Possui receptores que interagem especificamente com
moléculas do meio externo.

4. A ESTRUTURA DA MEMBRANA
 Apesar das suas funções diferenciadas, todas as
membranas biológicas têm uma estrutura geral
comum: cada uma é um filme muito fino de
moléculas lipídicas e protéicas, mantidas unidas
principalmente por interações não-covalentes.
 São estruturas dinâmicas, fluidas, e a maioria das
moléculas é capaz de se mover através do plano das
membranas.
 As moléculas lipídicas arranjam-se como uma
camada dupla contínua de espessura aproximada de
5nm.

5. A ESTRUTURA DA MEMBRANA

6. A ESTRUTURA DA MEMBRANA

7. ESTRUTURA DA MEMBRANA
Os lipídios das
membranas são
moléculas
anfipáticas, a
maioria das
quais forma
espontaneamen
te duplas
camadas.

8. ESTRUTURA DA MEMBRANA
 As moléculas
hidrofílicas podem
formar interações
eletrostáticas
favoráveis, ou
pontes de
hidrogênio, com
as moléculas de
água.
 Moléculas
hidrofóbicas são
incapazes de
formar interações
energéticas com
as moléculas de
água.

9. ESTRUTURA DA MEMBRANA
 As moléculas de lipídios
espontaneamente se
agregam direcionando suas
caudas hidrofóbicas para o
interior e expondo as suas
cabeças hidrofílicas para a
água.
 Podem formar micelas
esféricas,com as caudas
voltadas para dentro, ou
podem formar lâminas
bimoleculares, ou bicamada,
com as caudas hidrofóbicas
contidas entre as cabeças
hidrofílicas.

10. ESTRUTURA DA MEMBRANA
 As moléculas de fosfolipídeos
formam espontaneamente duplas
camadas em ambientes aquosos.
 Uma pequena fenda na bicamada
cria uma borda livre em contato
com a água; esta situação é
energeticamente desfavorável,
por isso os lipídeos
espontaneamente rearranjam-se
para eliminar os ângulos livres.
 Isto é fundamental para a
formação de células vivas, é uma
conseqüência da natureza
anfipática das moléculas de
fosfolipídeos.

11. ESTRUTURA DA MEMBRANA
 A fluidez de uma bicamada lipídica
depende da sua composição
 Ela não é composta exclusivamente
de fosfolipídeos; também contém
colesterol e glicolipídeos. As
moléculas de colesterol diminuem a
permeabilidade da membrana. Eles
orientam-se na bicamada com seus
grupamentos hidroxila próximos aos
grupos das cabeças polares das
moléculas de fosfolipídeos.
 Nesta posição,o anel esteróide torna-
se rígido e imobiliza as regiões das
cadeias de hidrocarboneto mais
próximas aos grupos das cabeças
polares.

12. ESTRUTURA DA MEMBRANA
 Quatro principais fosfolipídeos
predominam na membrana
plasmática de várias células de
mamíferos:
1. fosfatidilcolina,
2. fosfatidiletanolamina,
3. fosfatidilserina
4. esfingomielina.
 Somente a fosfatidilserina
carrega carga global negativa;
as outras três são
eletricamente neutras em pH
fisiológico, Juntos, esses
quatro fosfolipídeos constituem
mais da metade da massa de
lipídeos na maioria das
membranas.

13. ESTRUTURA DA MEMBRANA
 Dizer que a bicamada
se comporta como uma
estrutura fluída significa
que seus componentes
giram em torno dos
seus eixos, se
deslocam sobre a
superfície e podem
atravessar de uma
camada para outra
através de um
movimento denominado
flip-flop

14. ESTRUTURA DA MEMBRANA
 Os hidratos de carbono das membranas
celulares fazem parte dos glicolipídios e
das glicoproteínas
 As glicoproteínas de membrana contém
oligossacarídeos ou polissacarídeos.
 Os glicolipídeos:
1. são encontrados na superfície do
folheto não citosólico das membranas
plasmáticas
2. estão classificados em cerebrosídeos
(monossacarídeo + ceramida) e
gangliosídeos (oligossacarídeo com
ac. siálico.

15. ESTRUTURA DA MEMBRANA
Funções dos glicolipídeos e glicoproteínas:
 Proteção da membrana contra as condições adversas freqüentemente
ali encontradas
 Por seus efeitos elétricos pode alterar o campo elétrico através da
membrana e das concentrações dos íons, especialmente cálcio, na
superfície da membrana
 Podem participar dos processos de reconhecimento celular, com
proteínas ligadoras de carboidratos associados à membrana
(glicocálice) ligam-se aos grupos de açúcares, tanto em glicolipídeos
como em glicoproteínas, no processo de adesão célula-célula

16. ESTRUTURA DA MEMBRANA
A assimetria da bicamada lipídica é funcionalmente importante
 A fosfolipase C, por exemplo,cliva um inositol-fosfolipídeo do folheto
citosólico da membrana plasmática, gerando dois fragmentos: o
diacilglicerol que permanece na membrana e auxilia na ativação da
proteína quinase C, e o IP-3( inositol trisfosfato) que é liberado no citosol e
estimula a liberação do cálcio do reticulo endoplasmático.
 A assimetria dos fosfolipídes das suas membranas plasmáticas é útil para
distinguir células vivas de mortas. Quando as células animais sofrem uma
morte celular programada, ou apoptose, a fosfatidilserina, que
normalmente fica confinada no folheto citosólico na bicamada lipídica da
membrana plasmática é translocada para o folheto extracelular. A
fosfatidilserina serve como um sinal para induzir células adjacentes a
fagocitar e digerir a célula morta.

17. ESTRUTURA DA MEMBRANA

18. ESTRUTURA DA MEMBRANA
Proteínas de membrana
 As proteínas dão a cada tipo de membrana na célula as propriedades
funcionais características. A sua quantidade e os tipos são variáveis.
Na membrana mielínica menos de 25% da sua massa proteína. Ao
contrário, nas membranas envolvidas na produção de ATP,
aproximadamente 75% são proteínas.
 Uma membrana plasmática típica está entre estes dois valores, com as
proteínas contribuindo com aproximadamente 50% da sua massa.
 Há aproximadamente 50 moléculas lipídicas para cada molécula
protéica em uma membrana que tenha 50% da sua massa em
proteínas.

19. ESTRUTURA DA MEMBRANA
 As proteínas de membrana
podem estar associadas à
bicamada lipídica de várias
maneiras
 Integrais ou intrínsecas
 periféricas ou extrínsecas
 Transmembranas (integrais)
Podem atravessar a
bicamada lipídica) em uma
única vez ou de passagem
múltipla

20. ESTRUTURA DA MEMBRANA
 Os eritrócitos de mamíferos
são modelos para estudo de
proteínas de membrana.
 Espectrina
 Banda 3
 Glicoforina

21. ESTRUTURA DA MEMBRANA
Mosaico Fluído
 As proteínas se
deslocam e giram em
torno do próprio eixo.
 A atividade das
proteínas pode variar
de acordo com as
modificações dos
lipídios vizinhos.
 A mobilidade pode ser
retringida devido a
ação do citoesqueleto.

22. ESTRUTURA DA MEMBRANA
Adesão celular
 Glicocálice
 Interldigitações
 Complexo Juncional:
1. Zônula de oclusão
2. Zônula de Adesão
3. Desmosoma
 Junção Comunicante

23. Junções de Ancoragem
JUNÇÃO PROTEÍNA LIGANTE FILAMENTO DO PROTEÍNAS
TRANSMEMBRANA EXTRA- CITOESQUELETO INTRACELULARES
DE ADESÃO CELULAR DE ANCORAGEM
Célula-Célula
Adherens Junctions Caderina (E- Caderina da Filamentos de α e β-cateninas,
caderina) célula vizinha Actina vinculina, α-
actinina,
placoglobina (γ-
catenina)
Desmossomos
Caderina Caderina da Filamentos desmoplaquina e
(desmogleína e célula vizinha Intermediários placoglobina (γ-
desmocolina) catenina)
Célula-Matriz
Focal Adhesion Integrina Proteínas da Filamentos de Talina, vinculina,
Matriz Extra- Actina α-actinina,
Celular filamina
Hemidesmossomos Integrina α6β4, Proteínas da Filamentos plectina, BP230
BP180 Matriz Extra- Intermediários
Celular

24. Captação de sinais
Proteína G
1. Proteína asociada a
receptores
2. Modificação
conformacional do
receptor
3. Ativação do complexo G
–GDP
4. Liberação da sub
unidade alfa que atua
sobre os efetores

25. Procariotos vs. Eucariotos
Transporte através de membrana
Transporte através de membrana
Tráfego Intracelular de Vesículas

26. Transporte através da membrana
Passivo Ativo
 Difusão  Bomba de Na/K
 Difusão Facilitada  Endocitose:
 Osmose 1. Pinocitose
 Co-transporte 2. Fagocitose

27. Transporte através da membrana

28. CO-TRANSPORTE
 Transporte impulsionado por gradientes iônicos – A célula pode usar
energia potencial de gradientes de íons, geralmente Na +, ( K+ e H+). Para
transportar moléculas e íons através da membrana.
 Ex. epitélio do intestino delgado transporta glicose contra um gradiente,
concomitante com a penetração do Na+ . A concentração de Na+ no
citoplasma é muito baixa, esses entram por difusão passiva, a energia
do movimento do Na+ é utilizada por essas células para realizar o co-
transporte, que movimenta íons e moléculas na mesma direção,
chama-se simporte. A liberação do Na+ no citoplasma causa uma
modificação na forma da molécula tranportadora, que perde sua
afinidade para a glicose, desse modo a glicose captada na luz intestinal
é liberada dentro da célula epitelial, em seguida difunde-se no
citoplasma pela parte basal das célula epitelial por difusão facilitada para
os capilares.
 Quando o movimento do íon que fornece energia é na direção contrária
da molécula transportada, chama-se antiporte. Serve para aa, íons,
moléculas

29. ENDOCITOSE
Endocitose é definida pelo tamanho da partícula
TRANSPORTE EM QUANTIDADE
Pinocitose – células bebendo – ingestão de fluído e
moléculas por pequenas vesículas (<150 nm de diâmetro).
Todas as células de eucariontes continuamente praticam.
Fagocitose – células comendo – ingestão de partículas
grandes como microorganismos, debris celulares por
vesículas grandes chamadas de fagossomos (em geral >
250 nm). São exclusivos das células fagocíticas.

30. Pinocitose
 Pinocitose não seletiva
 As vesículas englobam todos os solutos que estiverem freqüentes
no fluído extracelular.
 Pinocitose seletiva que é realizada em 2 etapas- 1a a substância a
ser incorporada adere a receptores da superfície celular, na 2 a a
membrana se afunda e o material a ela aderido passa para uma
vesícula. Esta se destaca e entra na célula (ex, eritroblastos com
transferritina do plasma) – permite incorporar grande quantidade de
moléculas e água e está restrita a sítios específicos da membrana.
Quando a vesícula se destaca, sua superfície é irregular e
filamentosa (vesícula coberta) a vesícula é coberta por uma malha
pentagonal ou hexagonal constituída principalmente por moléculas
de clatrina (tem a capacidade de se associarem sem gasto de
energia em para formar estruturas esféricas).

31. Formação de Vesículas
Mediada por MOLÉCULAS DE REVESTIMENTO
• Concentram proteínas específicas na região da
membrana que dará origem à vesícula
• Deformam a membrana, moldando as vesículas
em formação.

32. Existem 3 tipos de revestimentos de vesículas:
Clatrina COPI COPII
Todas as vesículas são revestidas ao brotarem
dos compartimentos.
Após serem liberadas, elas perdem o revestimento.

33. CLATRINA
Foi o primeiro revestimento
de vesículas identicado, e é
o mais estudado
Clatrina
Adaptina
Cada Subunidade da
CLATRINA é formada por 3
peptídeos de cadeia leve, e 3
de cadeia pesada
Triskelions

34. Os triskelions se associam para formar
uma estrutura esférica

37. Compartimento Endossomal
Desde a parte periférica do citoplasma até as proximidades do
aparelho de Golgi e do núcleo. É um sistema irregular de túbulos e
vesículas com interior ácido (pH entre 5 e 6). Este compartimento
dirige as vesículas de pinocitose que se fundem nele para os
diferentes compartimentos celulares. É o local para separação e
endereçamento das moléculas introduzidas via pinocitose – via
endocítica.
Endossomos precoces (pH menos ácido) – moléculas dissolvidas
ou ligadas a receptores da membrana passam para os endossomos
tardios. Proteínas integrais da membrana da vesícula endocítica se
concentram em regiões tubulares especializadas dos endossomos
precosses que constituem regiões de reciclagem de membrana.
Desta região partem vesículas que levam a membrana com suas
proteínas de volta para a superfície celular. As moléculas que passam
para os endossomos tardios acabam nos lissossomos.

38. Elie Metchnikoff
(1854-1916)

39. fagocitose

41. Reciclagem da membrana
plasmática
As membranas retiradas da superfície celular e
introduzidas nas células é compensada por vesículas
de secreção e por retorno via vesículas da
membrana das vesículas de pinocitose depois que
liberam suas cargas nos endossomos.